商達(dá)深耕行業(yè)二十年之技術(shù)創(chuàng)新實踐—— EEM菌微生物技術(shù)

經(jīng)歷過歲月的激蕩，看得見茁壯成長。商達(dá)公用農(nóng)村污水事業(yè)起步于2003年浙江“千萬工程”，深耕農(nóng)村污水細(xì)分行業(yè)二十年，從起步、發(fā)展、興盛到如今成為行業(yè)的隱形冠軍，商達(dá)公用見證了中國農(nóng)村污水細(xì)分行業(yè)的風(fēng)云變幻，走過暖春，別過寒冬，每一個階段都是行業(yè)的縮影。

商達(dá)深耕行業(yè)二十年系列報道，將回顧二十年來商達(dá)公用以EEM菌微生物技術(shù)為核心的“技術(shù)設(shè)備+整體方案”創(chuàng)新實踐，探索商達(dá)公用如何通過生態(tài)產(chǎn)業(yè)循環(huán)模式，踐行綠水青山就是金山銀山理念，實現(xiàn)環(huán)境價值導(dǎo)向開發(fā)，助力鄉(xiāng)村振興。

環(huán)境微生物與人體微生物、農(nóng)業(yè)微生物、傳統(tǒng)發(fā)酵微生物等共同組成當(dāng)今生物科學(xué)發(fā)展的前沿。環(huán)境微生物是污染環(huán)境生物修復(fù)的技術(shù)核心，也是實現(xiàn)國家生態(tài)文明建設(shè)、完成3060碳中和與碳達(dá)峰的國家目標(biāo)的資源和技術(shù)保障。

商達(dá)深知環(huán)境微生物菌種資源是環(huán)境治理產(chǎn)業(yè)的“芯”和“根”，只有通過深度挖掘、鑒定和收集保藏優(yōu)良的菌種資源，才能更好服務(wù)于優(yōu)質(zhì)EEM菌（Enhanced Environmental Microorganism）產(chǎn)品和技術(shù)的研發(fā)?；诖死砟?，商達(dá)與江南大學(xué)聯(lián)合成立院士工作站，其核心團(tuán)隊包括中國工程院資深院士倫世儀及陳堅兩位院士，倫世儀院士為我國發(fā)酵領(lǐng)域的第一位院士。江南大學(xué)則是中國發(fā)酵工程學(xué)科的誕生地，也是我國工業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域（特別是發(fā)酵工程學(xué)科）中最具品牌影響力和競爭力的高等教育基地之一。

商達(dá)公用院士工作站

雙方聯(lián)合組建院士工作站，致力于現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù)在農(nóng)村污水行業(yè)的應(yīng)用。歷經(jīng)十余年的研究積累，建立了環(huán)境微生物高通量篩選與驗證平臺，該平臺相比傳統(tǒng)技術(shù)分離鑒定效率至少提高了10000-1000000倍。

目前為止，商達(dá)已經(jīng)測試了十萬余株環(huán)境微生物（全國不同地理區(qū)域上千種不同條件的環(huán)境樣品），建立了一批性能優(yōu)異、種類齊全的環(huán)境處理專用EEM菌種質(zhì)資源庫（保藏3000多種菌種，覆蓋脫氮菌、聚磷菌、硝化菌、反硝化菌、除油菌、有機(jī)物降解菌、低溫菌、高鹽堿耐受菌、土壤修復(fù)菌劑、植物調(diào)理菌劑等系列品種）。已形成能滿足處理各種環(huán)境條件應(yīng)用的特色環(huán)境微生物菌種保藏文庫，部分被中國典型培養(yǎng)物保藏中心保藏，申請或授權(quán)國家發(fā)明專利10余項。

其中，商達(dá)率先報道了當(dāng)前最新發(fā)現(xiàn)的一類同步好氧硝化-反硝化菌種，它是中國第一株完成全基因組測序的脫氮菌（已在美國國家生物技術(shù)信息中心數(shù)據(jù)庫（NCBI）進(jìn)行登記注冊，注冊號NWVG00000000），填補(bǔ)了我國相關(guān)專利菌的空白。

商達(dá)EEM菌種質(zhì)資源技術(shù)

商達(dá)EEM菌種質(zhì)資源技術(shù)主要包括菌種資源庫構(gòu)建、菌種復(fù)配協(xié)同增效技術(shù)、曲立方技術(shù)、固定化載體微生物、FAAO預(yù)發(fā)酵技術(shù)等。

基于定向進(jìn)化、代謝工程或分子生物學(xué)等手段對菌種生理代謝特性、基因代謝機(jī)制等進(jìn)行解析，從分子生物學(xué)水平直接調(diào)控胞內(nèi)關(guān)鍵代謝途徑基因的表達(dá)和關(guān)鍵代謝節(jié)點強(qiáng)化，從根本上優(yōu)化細(xì)胞自身體代謝能力，進(jìn)而強(qiáng)化功能微生物的環(huán)境耐受脅迫和細(xì)胞降解活性。

結(jié)合微生物代謝特性，優(yōu)化菌群間協(xié)同增效，優(yōu)化培養(yǎng)基組份特別是對影響微生物性能的關(guān)鍵因子、營養(yǎng)元素配比、污水理化特性等方面，開發(fā)了強(qiáng)化發(fā)酵培養(yǎng)基和生物營養(yǎng)劑用于專門配套復(fù)配功能菌株的長期高效應(yīng)用。

菌群數(shù)變化趨勢圖

該技術(shù)應(yīng)用于污水治理可顯著提升脫氮除磷效率；在有機(jī)廢棄物高效處理及資源化處理中可顯著提高功能微生物對木質(zhì)素的降解效率；在菌肥應(yīng)用上可顯著促進(jìn)植株生長發(fā)育和氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用效率。

商達(dá)EEM菌種質(zhì)資源技術(shù)實現(xiàn)路徑

EEM菌種質(zhì)資源技術(shù)實現(xiàn)主要由菌劑、擴(kuò)培系統(tǒng)、場景式智慧運(yùn)行3個方面。

1 EEM菌劑

宇宙萬物相生相克，生生不息。污染物也是一樣，EEM菌劑的開發(fā)包括優(yōu)選與培育、強(qiáng)化與調(diào)控、復(fù)配與優(yōu)化、固定化、持續(xù)釋放、自增殖等。目前，商達(dá)已經(jīng)保存了3000多株菌種，6個復(fù)配型號。6株菌種（CCTCC NO:M2017540等）被中國典型培養(yǎng)物保藏中心保藏30年。

2 擴(kuò)培系統(tǒng)

FAAO工藝（預(yù)發(fā)酵-改良A/A/O工藝）。FBR發(fā)酵槽在前端設(shè)置預(yù)發(fā)酵池，含有高活性、高密度菌液污水從預(yù)發(fā)酵池擴(kuò)散，強(qiáng)化脫氮除磷效率。解決了農(nóng)村污水低碳氮比環(huán)境下除磷脫氮的行業(yè)難題。

工藝流程圖

3 場景式智慧運(yùn)行

運(yùn)維主要配合場景式智慧運(yùn)行來實現(xiàn)。通過前端的反饋判斷站點的來水情況，站點運(yùn)行調(diào)整到相應(yīng)的模式，包括高水量、低濃度模式等。

整個過程都是全自動的，所以運(yùn)維過程不會增加額外工作量。又因為添加的是菌種，不是藥劑，菌種可以不斷繁殖，藥劑加一份就是一份。就像軟件開發(fā)制作光盤，制作母版的時候成本是比較高的，但是后期復(fù)制的成本比較低，發(fā)酵強(qiáng)化同樣也是這樣的道理。

編輯：徐冰冰